一种陶瓷膜的离线再生装置的制作方法

本发明涉及一种陶瓷膜的离线再生装置。

背景技术：

陶瓷膜生物反应器是将平板膜置于反应器内，通过曝气供养满足微生物生长需要，进而去除污染物。此处理技术可以满足多种污水处理工艺。而随之带来的膜污染会造成膜通量下降，产水率减小等后果。为减轻膜污染程度，通常采取离线或在线化学清洗，但经过长期使用后，即使长期清洗仍会出现膜能量的衰减，使得系统不能满足处理要求。这时只有通过离线手段来实现膜通量的恢复，主要为通过药剂溶液浸泡的化学清洗法，但这种清洗方式有可能损伤膜片结构，使膜片发生鼓胀或内部结构受损，且耗费了大量化学清洗剂。如何使陶瓷膜在再生过程中，并保护陶瓷结构的前提下，方便可靠地实现膜通量的恢复成为了陶瓷膜生物反应器的前沿研究方向。

针对陶瓷膜的清洗再生，已有专利进行报道，多种专利报道了酸碱交替法对陶瓷膜进行再生清洗，如专利CN102847442A、专利CN202237817U、专利CN102512967A，虽然酸碱液的成分设计不同，但此种方法对陶瓷膜有一定的损害，个别方法主要适用于管状多孔陶瓷膜；也有专利报道了利用压缩空气去除陶瓷膜微孔中杂质的方法，如专利CN202237817U，此种方法的有效性不能完全保证。综合现有专利资料可以发现，现有的陶瓷膜大部分使用以化学药剂进行的离线清洗方法，这些方法均可能对陶瓷膜的内部微孔陶瓷结构或多或少地产生永久性损伤，进而影响陶瓷膜的使用寿命。因此，研究一种能够高效、低损地清洗平板陶瓷膜生物反应器，并延长陶瓷膜有效运营期限的方法，成为陶瓷膜离线再生工程技术的重点和难点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是现有技术中针对陶瓷膜的清洗再生，多采用酸碱交替法清洗，容易对陶瓷膜本身产生不可逆的损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种陶瓷膜的离线再生装置，包括装置本体、热风发热炉、风机以及陶瓷膜片承载台；所述热风发热炉的出风口连接风机的进风口，风机的出风口连通装置本体，并向装置本体内送风，装置本体内置空腔，设有启闭门，陶瓷膜片承载台通过启闭门进出装置本体，并位于出风口的上部。

本装置用于膜通量在线运营时出现衰减或经在线清洗后仍无法恢复时，通过对陶瓷膜片的烘干脱水和灼烤膜片，可有效去除膜表面附着的污染物，实现离线方式下陶瓷膜组件的彻底再生恢复，并且提高了平板膜生物反应器的抗污染能力，避免了在一般酸碱清洗方法下极易出现的结构性的损伤和损坏，以及解决了陶瓷膜在长期性污堵无法化学清洗彻底的情况。

进一步优选的方案是，所述装置本体内部还设与循环通风管，循环通风管的出风口连接风机的进风口，循环风管可以吸收装置本体的余风，并与装置本体外的风机形成循环风道，可以更加有效的对陶瓷膜片进行高温恒温除菌；

进一步优选的方案是，所述热风发热炉还包括了稳压装置、自动调节装置、助燃风机，稳压装置通过自动调节装置控制燃烧室工作；

进一步优选的方案是，所述再生装置外接控制系统，控制系统控制热风发热炉以及风机加热与送风；

进一步优选的方案是，所述装置本体上设置仪表盘，仪表盘的信号输出端连接控制系统；

上述控制系统通过PLC系统控制，完成自动化控制；

进一步优选的方案是，所述装置本体上设有一个以上的排气口，工作结束后打开排气口

本发明的有益效果在于：

（1）本装置改变了通过酸碱交替法清洗陶瓷膜片除污的传统方式，采用加热的方式，可以有效去除陶瓷膜片的污染物，解决了以往污泥粘附膜片表面，无法通过清洗方式解决的堵塞孔道的困难。

（2）本装置通过物理手段，去除膜片的污染物，可以减小如化学清洗，极易造成的膜片陶瓷结构的损伤，以及由此可能导致膜片的报废。

（3）通过本装置的应用，可以减少一般采用化学清洗膜片而消费的化学试剂，使用方便易行，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的热风发热炉的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种陶瓷膜的离线再生装置，包括装置本体1、热风发热炉6、风机7以及陶瓷膜片承载台3；所述热风发热炉6出风口连接风机7的进风口，风机7的出风口连通装置本体1，并向装置本体1内送风，装置本体1内置空腔，空腔内设有循环通风管2，装置本体1外设有启闭门8以及1个以上的排气口5，循环通风管2的出风口连接风机7的进风口，陶瓷膜片承载台3通过启闭门8进出装置本体1，并位于出风口的上部，装置本体1上还设有仪表盘4，热风发热炉6和风机7均连接控制系统，控制系统由PLC可编程集中处理；所述的热风发热炉6的出风口处设有烧嘴6-1，还包括了稳压装置6-3、自动调节装置、助燃风机，稳压装置通过自动调节装置控制燃烧室6-2工作，亦通过PLC系统控制；

本装置的工作过程是：分如下3个阶段：

第一阶段：升温干燥阶段

热风发热炉6内点火后逐步升温至90℃，并恒定1小时左右，热量通过热风传递到陶瓷膜件表面，使得表面和内部的湿分蒸发而表面温度维持稳定，缓慢将水分蒸发完成，此过程中，不能急速升温，防止水蒸汽快速蒸发，导致结构损伤。

第二阶段：匀速升温及恒温阶段

通过热风传递使陶瓷膜件的表面和内部水分蒸发完成后。开展匀速升温至200℃，并恒温2小时左右，待部分污染物挥发；再次匀速升温至400℃，并恒温1小时左右；最后约在600℃，恒温1小时左右。通过几次的恒温工作后，使膜片的污染物基本挥发和烧灼干净。

第三阶段：降温干燥阶段

随着热量传递的进行，当膜件表面与内部不再有的水分和污染物后，多余的热量会由其表面经过热传导传递到内部，使膜片内部形成温度梯度，为保证膜片受急速温差的状态而变形和损坏。在恒温结束后，通过慢慢的降温使得膜片的内外部在较小的温度梯度下，释放热量，直至正常温度范围，完成整个作业过程。如出现少量污染物的严重污堵而未被完全清除的现象，可以重复升温过程，并加长高温段恒温时间。

本发明的有益效果在于：结构简单，该陶瓷膜再生装置具有安全可靠、运行高效、低损耗的特点，该装置用于膜通量在线运营时出现衰减或经在线清洗后仍无法恢复时，通过对陶瓷膜片的烘干脱水和灼烤膜片，可有效去除膜表面附着的污染物，实现离线方式下陶瓷膜组件的彻底再生恢复，并且提高了平板膜生物反应器的抗污染能力，避免了在一般酸碱清洗方法下极易出现的结构性的损伤和损坏，以及解决了陶瓷膜在长期性污堵无法化学清洗彻底的情况。